Свойства электромагнитных волн

Существование электромагнитных волн было предсказано английским физиком Джеймсом Максвеллом в 1864 году. Электромагнитные волны были открыты Генрихом Герцем в 1887 году.

Источник электромагнитной волны — ускоренно движущаяся заряженная частица — колеблющийся заряд. Наличие ускорения — главное условие излучения электромагнитной волны. Интенсивность излучаемой волны тем больше, чем больше ускорение, с которым движется заряд.

Окружающими человека источниками электромагнитных волн служат антенны различных конструкций, в которых возбуждаются высокочастотные колебания.

Электромагнитный спектр подразделяется на:

• радиоволны (начиная со сверхдлинных)
• микроволновое излучение
• терагерцевое излучение
• инфракрасное излучение
• видимое излучение (свет)
• ультрафиолетовое излучение
• рентгеновское излучение
• жёсткое (гамма-излучение)

Длина электромагнитной волны:

${\displaystyle \lambda =vT={\frac {v}{f}}={\frac {2\pi v}{\omega }}.}$

${\displaystyle v}$ — фазовая скорость, ${\displaystyle f}$ — частота колебаний, ${\displaystyle T}$ — период колебаний, ${\displaystyle \omega }$ — циклическая частота.

Плотность потока или интенсивность — это электромагнитная энергия, переносимая через поверхность единичной площади за единицу времени. Обозначение — ​I​, единица измерения — ватт на квадратный метр (Вт/м²).

Плотность потока излучения электромагнитной волны от точечного источника убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника и пропорциональна четвертой степени частоты.

Электромагнитные волны обладают общими для любых волн свойствами:

• отражение,
• преломление,
• интерференция,
• дифракция,
• поляризация.

Электромагнитные волны также обладают специфическими свойствами:

• распространяются не только в различных средах, но и вакууме;
• в вакууме распространяются со скоростью ≈ 3·10⁸ м/с;
• отражаются и преломляются на границах раздела сред;
• являются поперечными, колебания векторов напряжённости переменного электрического поля и магнитной индукции переменного магнитного поля взаимно перпендикулярны и лежат в плоскости, перпендикулярной к вектору скорости волны:

${\displaystyle {\vec {E}}\perp {\vec {v}}}$ и ${\displaystyle {\vec {B}}\perp {\vec {v}}}$ (${\displaystyle {\vec {v}}}$ — вектор скорости движения волны);

Электромагнитная волна называется монохроматической, если векторы напряжённости и магнитной индукции переменного магнитного поля​ совершают гармонические колебания с одинаковой частотой (частотой волны ${\displaystyle f}$).

Электромагнитные волны оказывают давление на вещество. Это означает, что у электромагнитной волны есть импульс^[1].